15. (2025·甘肃中考改编)市场上有一种变声器,可以改变声音的特性.某段声音的波形变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,则变声后声音的音调(填“变高”“不变”或“变低”),响度(填“变大”“不变”或“变小”),音色(填“不变”或“改变”).

15.不变 变大 改变 解析:由图可知,B段与A段相比,声波相同时间内振动的次数不变,说明频率不变,则变声后声音的音调不变;声波的振幅增大,响度变大.声音的波形发生改变,故音色改变.

【分析】要判断声音的音调、响度、音色变化，需依据它们的决定因素：音调由频率（相同时间内振动的次数）决定，响度由振幅（振动的幅度）决定，音色由声波的波形决定。对比A段和B段的波形，先分析相同时间内振动次数，再看振幅大小，最后观察波形形状，即可得出结论。
【解析】1. 音调判断：观察波形图，相同时间内，A段和B段声波振动的次数相同，说明振动频率相同，而音调由频率决定，因此变声后声音的音调不变；2. 响度判断：B段声波的振幅（波峰到平衡位置的竖直距离）比A段大，振幅决定响度，所以变声后声音的响度变大；3. 音色判断：声波的波形反映音色，A段和B段的波形形状不同，因此变声后声音的音色改变。
【答案】不变 变大 改变
【知识点】音调与频率、响度与振幅、音色与波形
【点评】本题考查声音三个特性的辨析，核心是掌握波形图中对应特性的判断方法，属于声学基础题，需准确区分三个特性的决定因素。
【难度系数】0.6

16. 如图所示,在7个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,从左到右水面的高度越来越高.若用嘴从左到右依次吹瓶口,吹出的声音的音调会越来越;此时发出声音的声源是(填“空气柱”或“水柱”);若是改用木槌敲击水瓶的瓶壁,与吹瓶口相比,瓶子发出的声音的特性中,除了音调不同之外,还有一个明显的不同:不同.

16.高 空气柱 音色 解析:用嘴从左到右依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高,此时发出声音的声源是空气柱.不同物体发出的声音,其音色是不同的.若改用木槌敲击水瓶的瓶壁,瓶子发出的声音的特性中,除了音调不同之外,因振动的物体是瓶壁和水,与空气柱振动相比,发出的声音的音色是不同的.

【分析】
要解决这道题，需先明确吹瓶口和敲瓶壁时的振动声源，再根据振动规律判断音调变化，最后区分不同声源产生声音的特性差异。吹瓶口时，振动的是瓶内空气柱，水越多空气柱越短，振动频率越高，音调越高；敲击瓶壁时，振动的是瓶壁和水柱，与吹的声源不同，对应音色不同。
【解析】
用嘴从左到右依次吹瓶口时，发声的声源是瓶内的空气柱；从左到右瓶中水面高度逐渐升高，空气柱长度逐渐变短，振动频率逐渐变大，因此吹出声音的音调会越来越高。改用木槌敲击瓶壁时，发声的声源是瓶壁和水柱，与吹瓶口时的声源（空气柱）不同，不同声源发出声音的音色存在差异，因此除音调不同外，音色也明显不同。
【答案】
高；空气柱；音色
【知识点】
声音的产生；音调与频率的关系；音色
【点评】
本题考查声学基础知识点，核心是区分不同发声场景的振动声源，掌握音调、音色的影响因素，属于基础题型，需准确理解吹和敲的发声原理差异。
【难度系数】
0.6

17. 小明为了探究声音的音调与哪些因素有关，利用如图所示的4个相同材料、相同厚度的玻璃量筒进行实验.其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同.各量筒内装的水如图所示，用同样大小的力在各量筒的口上吹气，根据所听声音音调的高低猜想发声的频率可能与下列因素有关:①水柱的长度;②气柱的粗细;③气柱的长短.

(1)若探究猜想①应选量筒(填字母代号).
(2)若探究猜想②应选量筒(填字母代号).
(3)为了利用上述器材探究猜想③，小明对实验方案进行了改进，试简述其实验方案:
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(4)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声，发现音调不同，小明猜想发声的频率与水柱的长度有关，你猜想发声的频率还可能与有关.

17.(1)c、d (2)b、c (3)在c和d中倒入等量的水,用同样大小的力在量筒口吹气,使它们发声,比较音调的高低 (4)物体的质量(合理即可)
解析:(1)当探究“发声的音调高低与水柱长度的关系”时,要控制量筒的粗细和气柱的长度相同,水柱长短不同,观察题图可知c、d符合条件.
(2)当探究“发声频率跟气柱粗细的关系”时,要控制量筒内的气柱长短和水柱的长度相同,量筒的粗细不同,观察题图可知b、c符合条件.
(3)当探究“发声的音调高低与气柱长短的关系”时,要控制量筒的粗细和水柱的长度相同,气柱长短不同,然后用同样大小的力在各量筒的口上吹气.
(4)用敲击的办法也能使量筒发声,声音主要是量筒和水柱振动发出的,量筒中盛水越多,量筒和水的总质量越大,振动的频率越低,这说明发声的频率还可能与物体的质量有关.

【分析】
本题探究声音音调的影响因素，需运用控制变量法：每次探究某一因素对音调的影响时，需控制其他可能影响音调的因素保持不变，只改变要探究的因素，从而得出结论。
(1)探究猜想①（水柱长度的影响），需控制气柱的粗细、气柱的长短相同，改变水柱长度，据此选择量筒；
(2)探究猜想②（气柱粗细的影响），需控制气柱的长短、水柱长度相同，改变气柱粗细，据此选择量筒；
(3)探究猜想③（气柱长短的影响），需控制量筒粗细、水柱长度相同，改变气柱长短，设计实验方案；
(4)结合敲击c、d的现象，分析其他可能影响频率的因素。
【解析】
(1)探究“发声的音调高低与水柱长度的关系”时，要控制气柱的粗细和气柱的长度相同，仅改变水柱长度。观察题图，c、d量筒粗细相同，气柱长度相同，水柱长度不同，因此选c、d。
(2)探究“发声频率跟气柱粗细的关系”时，要控制气柱的长短和水柱的长度相同，仅改变量筒粗细（即气柱粗细）。观察题图，b、c量筒内气柱长短相同，水柱长度相同，量筒粗细不同，因此选b、c。
(3)探究“发声的音调高低与气柱长短的关系”时，需控制量筒的粗细和水柱的长度相同，改变气柱长短。实验方案：在c和d中倒入等量的水，用同样大小的力在量筒口吹气，使它们发声，比较音调的高低。
(4)用同样大小的力敲击c和d时，发声体是量筒和水柱，量筒中盛水越多，量筒和水的总质量越大，振动频率越低，因此发声的频率还可能与物体的质量有关（合理即可）。
【答案】
(1)c、d；(2)b、c；(3)在c和d中倒入等量的水，用同样大小的力在量筒口吹气，使它们发声，比较音调的高低；(4)物体的质量（合理即可）
【知识点】
音调与频率的关系；控制变量法
【点评】
本题是声学中探究音调影响因素的典型题目，核心考查控制变量法的应用，要求学生能准确识别实验中的变量和控制量，属于基础探究题，注重实验方法的理解与运用。
【难度系数】
0.6

18. 核心素养 科学探究 小华站在路口等红灯时,恰逢一辆救护车从他身旁驶过,他发现救护车由远至近时或由近至远时,鸣笛声音调都会变化.小华对此产生疑惑,他设计了如图所示实验,让一发出固定音频的发声体固定在一辆小车上,将能测量声音频率的传感器置于 O 处,让小车以 20 m/s 的速度从远处由右往左运动,当中途经 O 处,记录了小车接近或远离传感器时接收到的声音频率,同时还记录了小车不动时接收到的声音频率.


(1)根据表中数据,可知:当发声体由远至近时,听到的声音会变.当发声体由近至远时,听到的声音会变.(均填“高”或“低”)
(2)小华将声音传感器和发声体都固定在小车上,让小车运动起来,发现测得的声音频率为 659 Hz,由此可判断变化,测得的声音频率才会与原频率不同.
(3)若将声音传感器、发声体分别固定在两辆小车上,让两辆小车分别从两地沿同一直线匀速运动,测出声音频率为 659 Hz,请推理一下两车运动方向和速度大小关系:
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18.(1)高 低 (2)传声距离 (3)运动方向相同、速度大小相等 解析:(1)由表中数据得:当发声体由远至近时,听到的声音的频率变大,则听到的声音会变高;当发声体由近至远时,听到的声音的频率变小,则听到的声音会变低.
(2)小华将声音传感器和发声体都固定在小车上,让小车运动起来,发现测得的声音频率为659 Hz,此时声音传感器和发声体的距离不变,声音的频率与车静止时频率相同,说明传声距离不变,声音的频率不变,即需要传声距离变化,测得的声音频率才会与原频率不同.
(3)依题意得,将声音传感器、发声体分别固定在两辆小车上,声音频率与车静止时相同,说明两车运动过程中,声音传感器、发声体的距离不变,则两车同向运动且速度相等.

【分析】首先明确音调由声音的频率决定，频率越高音调越高；当声源（发声体）与观察者（传感器）的相对位置变化时，接收到的声音频率会改变，即多普勒效应。解题时需根据声源与传感器的相对运动判断频率变化，进而确定音调变化；分析频率不同的原因时，要考虑两者相对距离（传声距离）的变化；对于两车的情况，需保证两者相对静止时频率不变，从而推导运动关系。
【解析】
(1) 音调由声音的频率决定，频率越高，音调越高。当发声体由远至近时，传感器接收到的声音频率变大，因此听到的声音会变高；当发声体由近至远时，传感器接收到的声音频率变小，因此听到的声音会变低。
(2) 将声音传感器和发声体都固定在小车上时，两者相对位置不变，传声距离不变，若测得的声音频率与原频率不同，说明传声距离变化时，测得的声音频率才会与原频率不同。
(3) 若声音频率与原频率相同，说明声音传感器和发声体之间的距离不变，即两车运动过程中保持相对静止，因此两车运动方向相同、速度大小相等。
【答案】(1)高；低 (2)传声距离 (3)运动方向相同、速度大小相等
【知识点】音调与频率的关系、多普勒效应、相对运动
【点评】本题结合生活中的多普勒效应现象，考查音调与频率的关系及相对运动的应用，需要理解声源与观察者相对运动对接收频率的影响，注重物理知识与实际现象的结合。
【难度系数】0.6